Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen eines Tankvorgangs für ein Kraftfahrzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen ei ^¬ nes Tankvorgangs für ein Kraftfahrzeug.

In modernen Fahrzeugen werden Fahrerassistenzsysteme zur Un ^¬ terstützung beim Fahren verwendet.

Die DE 39 30 981 AI beschreibt ein Verfahren und eine Vor- richtung zum automatischen Betanken von Kraftfahrzeugen zum

Stand der Technik. Die Betankungsanlage weist für jede vorrä ^¬ tige Kraftstoffart eine separate Abgabeeinheit auf mit einem Füllschlauch und angeschlossener Zapfpistole. Zum Betanken eines Kraftfahrzeugs nimmt bei dem dort be ^¬ schriebenen System ein Manipulator der Abgabeeinheit die als Füllkopf ausgebildete Zapfpistole aus ihrer Ablage, bringt diese in eine der Lage des Tankstutzens entsprechende Lage und führt die Zapfpistole in den mit einem zu öffnenden Ver- schluss versehenen Tankstutzen ein.

Anschließend öffnet bei dem dort beschriebenen System die Ab ^¬ gabeeinheit das Betankungsventil . Nach Füllung des Tanks er ^¬ hält die Abgabeeinheit ein die Kraftstoffzufuhr beendendes Signal, das einerseits die rückläufige Bewegung des Manipula ^¬ tors auslöst, worauf der Manipulator den Füllkopf aus dem Tankstutzen entnimmt und in die Ablage zurückbringt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte elektronische Assistenzfunktion auf der Seite des Kraftfahr ^¬ zeuges beim Tanken bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen An ^¬ sprüche gelöst. Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren zu entnehmen.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen eines Tankvorgangs für ein Kraftfahrzeug, die Vor ^¬ richtung umfassend: eine Kamerasensoreinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, ein Abbild einer Umgebung des Kraftfahrzeu- ges zu erfassen; und eine Bildauswerteeinrichtung, welche da ^¬ zu ausgebildet ist, anhand des erfassten Abbildes eine beim Tankvorgang getankte KraftStoffart zu ermitteln.

Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren vorgesehen, wobei das Verfahren um Erfassen eines Tankvorgangs für ein Kraftfahrzeug die folgenden Verfahrens ^¬ schritte umfasst: Erfassen eines Abbilds einer Umgebung des Kraftfahrzeuges mittels einer Kamerasensoreinrichtung; und Ermitteln einer beim Tankvorgang getankten KraftStoffart an- hand des erfassten Abbildes mittels einer Bildauswerteein ^¬ richtung .

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter ^¬ ansprüchen gekennzeichnet.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass Da ^¬ ten über eine Kamera abfotografiert werden und anschließend die aufgenommenen Abbilder mittels Bildverarbeitungsroutinen analysiert werden.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee liegt darin, dass beim Tanken automatisch ermittelt wird, welche Menge welchen Kraftstoffs getankt worden ist und/oder zu wel ^¬ chem Preis getankt worden ist.

Damit kann in anderen Worten ausgedrückt durch die vorliegen ^¬ de Erfindung in vorteilhafter Weise eine Erkennung des ge- tankten Kraftstoffs für ein elektronisches Fahrtenbuch be ^¬ reitgestellt werden.

So kann die Erkennung der Kraftstoff-Art durch eine Bildver- arbeitung einer Anzeige der getankten KraftStoffart in einem Display der Zapfsäule erfolgen oder die Erkennung der Kraft ^¬ stoff-Art kann durch mittelbare Wege erfolgen, wie etwa das Erkennen, welche Zapfpistole verwendet wird, welche Zapfpis ^¬ tole in einer Aufhängung fehlt, oder durch einen Preisab- gleich mit aktuell gültigen Preisen für unterschiedliche Kraftstoffarten.

So könnte der im Display angezeigte Literpreis eine Indiktion für die KraftStoffart sein - ein direkter Abgleich mit der auf den Preisschildern der Tankstelle angezeigten Kraftstoff ^¬ arten und Literpreise ist dadurch ermöglicht.

Alternativ kann die Kamera erkennen, welche Pistole an der Zapfsäule fehlt und daraus auf den Kraftstoff schließen, die KraftStoffart wird meistens in Klarschrift über den Zapfpis ^¬ tolen angezeigt.

Zur Analyse der Bilddaten der Abbilder können auch weitere Parameterdaten, wie etwa die Position und die Blickrichtung, unterstützend hinzugezogen werden.

Der Begriff Bildverarbeitung umfasst dabei unter anderem die Verarbeitung von Signalen und/oder von Daten, die die aufge ^¬ nommenen Abbilder codieren, beispielsweise Fotografien oder Einzelbilder aus Videos.

Das Ergebnis einer Bildverarbeitung kann unter anderem wie ^¬ derum ein Bild sein oder auch eine Menge von Merkmalen des Eingabebildes anhand einer Bilderkennung. In den meisten Fäl ^¬ len werden Bilder als zweidimensionales Signal betrachtet, so dass Methoden der Signalverarbeitung angewandt werden können. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Bildauswerteeinrichtung dazu ausgelegt ist, anhand des erfassten Abbildes eine KraftStoffmenge der getankten Kraft ^¬ stoffart zu ermitteln.

Dies erhöht vorteilhaft die Robustheit oder Zuverlässigkeit des Verfahrens.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Er- findung ist vorgesehen, dass die Bildauswerteeinrichtung dazu ausgelegt ist, auf dem erfassten Abbild eine fehlende Tank ^¬ pistole zu ermittelt und dadurch die getankte Kraft Stoffart zu ermitteln. Dies erlaubt vorteilhaft, eine schnelle und einfache Ermitt ^¬ lung der getankten KraftStoffart .

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Er ^¬ findung ist vorgesehen, dass die Bildauswerteeinrichtung dazu ausgelegt ist, anhand des erfassten Abbildes einen Kraft- stoffpreis der getankten KraftStoffart zu ermitteln.

Dies erlaubt vorteilhaft, eine effiziente Benutzung des Kraftfahrzeuges ermöglichen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Er ^¬ findung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu ausgelegt ist, die getankte KraftStoffart anhand des KraftStoffpreises zu ermitteln.

Dies erlaubt vorteilhaft, die Bestimmung der KraftStoffart auf einfache Weise zu ermöglichen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Er- findung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ferner eine

Rechnereinrichtung aufweist, welche dazu ausgelegt ist, eine mit der getankten KraftStoffart erreichbare Kilometerleistung zu ermitteln.

Dies erhöht vorteilhaft die Robustheit oder Zuverlässigkeit des Verfahrens.

Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.

Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Imple ^¬ mentierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit ge ^¬ nannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfin ^¬ dung .

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln.

Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsfor ^¬ men und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Er ^¬ klärung von Konzepten der Erfindung.

Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile er ^¬ geben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maß ^¬ stabsgetreu zueinander gezeigt. Es zeigen: eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erfassen eines Tankvorgangs für ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens zum Erfassen eines Tankvorgangs für ein Kraftfahrzeug gemäß einer weiteren Ausfüh ^¬ rungsform der Erfindung und

Fig. 3 schematische Darstellung einer Tankvorgangs

Erläuterung der Erfindung. In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszei ^¬ chen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile, Kompo ^¬ nenten oder Verfahrensschritte, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.

Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vor ^¬ richtung zum Erfassen eines Tankvorgangs für ein Kraftfahr ^¬ zeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Eine Vorrichtung 1 zur Audiowiedergabe für ein Kombiinstru ^¬ ment eines Kraftfahrzeugs umfasst beispielsweise eine Bild ^¬ auswerteeinrichtung 10, eine Kamerasensoreinrichtung 20 und sowie eine Rechnereinrichtung 30.

Der Begriff Kraftfahrzeug umfasst jegliche durch einen Motor angetriebene, nicht an Schienen gebundene Fahrzeuge oder in anderen Worten ausgedrückt, nicht dauerhaft spurgeführte Landfahrzeuge, die durch Maschinenkraft bewegt werden.

Die Kamerasensoreinrichtung 20 kann dazu ausgebildet sein, ein Abbild einer Umgebung des Kraftfahrzeuges zu erfassen.

Die Bildauswerteeinrichtung 10 kann dazu ausgebildet sein, anhand des erfassten Abbildes eine beim Tankvorgang getankte KraftStoffart zu ermitteln.

Ferner kann die Rechnereinrichtung 30 dazu ausgelegt sein, eine mit der getankten KraftStoffart erreichbare Kilometer- leistung zu ermitteln.

Die Bildauswerteeinrichtung 10 und/oder die Rechnereinrich ^¬ tung 30 können auch unter der Verwendung eines digitalen Sig ^¬ nalprozessors realisiert werden.

Ferner können die Bildauswerteeinrichtung 10 und/oder die Rechnereinrichtung 30 auch in der Form eines „Field Program- mable Gate Array" (FPGA) realisiert werden, d.h. beispiels ^¬ weise in der Form eines integrierten Schaltkreises (IC) der Digitaltechnik, in den eine logische Schaltung programmiert werden kann.

Die englische Bezeichnung kann übersetzt werden als: im (An- wendungs-) Feld programmierbare (Logik-) Gatter-Anordnung .

Ferner können die Bildauswerteeinrichtung 10 und/oder die Rechnereinrichtung 30 auch in der Form einer anwendungsspezi ^¬ fischen integrierten Schaltung (englisch application-specific integrated circuit, ASIC, auch Custom Chip) realisiert werden oder als eine sonstige elektronische Schaltung, die als in ^¬ tegrierter Schaltkreis realisiert wurde.

Die Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fluss ^¬ diagramms eines Verfahrens zum Erfassen eines Tankvorgangs für ein Kraftfahrzeug gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Das Verfahren zum Erfassen eines Tankvorgangs für ein Kraft ^¬ fahrzeug umfasst folgende Schritte:

Als ein erster Schritt des Verfahrens erfolgt ein Erfassen Sl eines Abbilds einer Umgebung des Kraftfahrzeuges mittels ei ^¬ ner Kamerasensoreinrichtung 20.

Als ein zweiter Schritt des Verfahrens erfolgt ein Ermitteln S2 einer beim Tankvorgang getankten KraftStoffart anhand des erfassten Abbildes mittels einer Bildauswerteeinrichtung 10.

Prinzipiell lassen sich alle Arten von auditiven Hinweisen in drei Klassen einteilen Die Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Tank ^¬ vorgangs zur Erläuterung der Erfindung. Die Kamerasensoreinrichtung 20 weist beispielsweise einen be ^¬ stimmten Bildwinkel 21 auf. Als Bildwinkel 21 wird dabei der ^¬ jenige Winkel im Gegenstandsraum bezeichnet, der durch die Ränder des Aufnahmeformats der Kamerasensoreinrichtung be- grenzt wird.

Beim üblichen rechteckigen Bildformat kann ferner auch mit Bildwinkel 21 in der Regel der zur Bilddiagonale des aufge ^¬ nommenen Abbildes gehörende Wert gemeint sein. Innerhalb die- ses Bildwinkels 21 kann die Kamerasensoreinrichtung 20 ein Abbild erfassen.

Die Kamerasensoreinrichtung 20 kann eine optische Kamera für eine Spur-verlassen-Warnung oder für eine Verkehrszeichener- kennung oder für einen Spurwechselassistenten, oder für eine Totwinkel-Überwachung sein. Ferner kann auch eine eigens für die Vorrichtung 1 vorgesehene Kamera als die Kamerasensorein ^¬ richtung 20 verwendet werden. Die Vorrichtung 1 kann auch als Smartphone oder als ein Mo ^¬ biltelefon bereitgestellt werden, das Computer-Funktionalität und -konnektivität zur Verfügung stellt.

Es sind viele Verfahren zur automatischen Segmentierung be- kannt, welche von der Bild. Grundsätzlich werden sie oft in pixel-, kanten- und regionenorientierte Verfahren eingeteilt.

Zusätzlich unterscheidet man modellbasierte Verfahren, bei denen man von einer bestimmten Form der Objekte ausgeht, und texturbasierte Verfahren, bei denen auch eine innere homogene Struktur der Objekte berücksichtigt wird.

Eine Tanksäule 50 weist beispielsweise drei Tankpistolen 60 auf. Oberhalb der Tanksäule ist beispielsweise eine Anzeigen- einrichtung 70 angeordnet.

Eine Zapfsäule oder auch Tanksäule 50 ist ein Apparat an ei- ner Tankstelle, mit der der Kraftstoff Benzin, Diesel, Erd ^¬ gas, Wasserstoff, Autogas in das zu betankende Fahrzeug ein ^¬ gefüllt werden. Die Anzeigeneinrichtung 70 kann Informationen bezüglich der KraftStoffart , der KraftStoffmenge oder des Kraftstoffpreises anzeigen .

Die Bildauswerteeinrichtung 10 kann einen Prozessor zur Bild- Verarbeitung aufweisen. Die Bildverarbeitung kann dazu ausge ^¬ legt werden, Zahlen oder sonstige Zeichen zu erkennen und an ^¬ hand der erkannten Zeichen durch die Anzeigeneinrichtung an ^¬ gezeigte Informationen erfassen. So kann die durch die Anzei ^¬ geneinrichtung 70 eine angezeigte Kraftstoffmenge, welche ge- tankt worden ist, durch die Bildverarbeitung ermittelt werden und identifizieren werden.

Mittels der Bildverarbeitung der Bildauswerteeinrichtung 10 können aus Bildern codierte Informationen automatisiert aus- gelesen werden. Zum Beispiel kann ein Text ausgelesen werden oder Information mittels OCR als Klartext extrahiert werden.

Ferner kann eine Segmentierung bei der digitalen Bildverar ^¬ beitung der Bildauswerteeinrichtung 10 zur Erzeugung von in- haltlich zusammenhängenden Regionen durch Zusammenfassung be ^¬ nachbarter Pixel oder Voxel entsprechend einem bestimmten Ho ^¬ mogenitätskriterium vorgenommen werden.

Als die vom Kraftfahrzeug 2 getankte KraftStoffart kann bei- spielsweise Benzin, Diesel, Erdgas, Wasserstoff, Autogas oder Super unterschieden werden.

Die Rechnereinrichtung 30 der Vorrichtung 1 kann beispiels ^¬ weise dazu ausgebildet sein, eine Anzahl an zurückgelegten Kilometern des Kraftfahrzeuges zu erfassen und zu speichern und anhand der erfassten Anzahl an zurückgelegten Kilometer kann ein durchschnittlicher Kraftstoffverbrauch des Kraft- fahrzeugs berechnet werden.

Ferner kann der von der Rechnereinrichtung 30 der Vorrichtung 1 ermittelte Kraftstoffverbrauch mit einer jeweilig zuletzt getankten KraftStoffart in Verbindung gesetzt werden.

Ferner kann der von der Rechnereinrichtung 30 ermittelte Kraftstoffverbrauch mit einer Tankstelle, an der zuletzt ge ^¬ tankt wurde, in Verbindung gebracht werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausfüh ^¬ rungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modi ^¬ fizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannig- faltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend" und „auf ^¬ weisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt.

Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele be ^¬ schrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merk- malen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungs ^¬ beispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den An ^¬ sprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.